تتميز BMW X5M بمحرك V8 مزدوج التيربو سعة 4.4 لتر، الذي يوفر قوة مثيرة للإعجاب مع إنتاج أقصى قدره 423 كيلو واط وعزم أقصى يبلغ 750 نيوتن متر، مع نطاق دوران بين 2200 و5000 دورة في الدقيقة.
السيارة تتمتع بقاعدة عجلات بطول 2933 مم، وأبعادها هي 4880 مم (طول)، 1985 مم (عرض)، و1754 مم (ارتفاع).
تم تطويرها من BMW X5، وتبرز BMW X5M كسيارة SUV متوسطة الحجم عالية الأداء. يتم مطابقة مجموعة نقل الحركة الخاصة بها مع ناقل حركة أوتوماتيكي من 8 سرعات، يدعم بالكامل الدفع الرباعي مع تفاضل مركزي ذو قابض متعدد الألواح، مما يضمن أن تكون جميع العجلات الأربعة مدفوعة دائمًا، وبالتالي تعزيز قدرة السيارة على المناورة والثبات.
بالإضافة إلى ذلك، تتميز BMW X5M بنظام تعليق أمامي مستقل مزدوج الوصلات ونظام تعليق خلفي متعدد الوصلات، مما يحسن من أداء القيادة، خاصةً في ظروف القيادة الرياضية.
بالمقارنة مع BMW X5، فإن X5M تتفوق بوضوح من حيث الأداء.